• 关键词：APEC  北京  SO₂  硫酸盐  湿度

• 基金项目：国家重点基础研究计划(No.2014CB447900);中国科学院战略性先导专项B (No.XDB05020501);环保公益性行业科研专项(No.201409001)

• 陈辰
• 1. 南京信息工程大学, 应用气象学院, 南京 210044;2. 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 高志球
• 1. 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029;2. 南京信息工程大学, 气候与气象灾害协同创新中心, 南京 210044

• 徐惟琦
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 杜蔚
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 韩婷婷
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 王晴晴
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 王自发
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 张英杰
• 1. 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029;2. 南京信息工程大学, 大气物理学院, 南京 210044

• 石立庆
• 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029

• 孙业乐
• 1. 中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029;2. 南京信息工程大学, 气候与气象灾害协同创新中心, 南京 210044

• 摘要：SO₂是北京大气中重要的污染气体.为探讨亚太经合组织(APEC)峰会前后北京大气SO₂的垂直分布及其对二次硫酸盐(SO₄^2-)生成的影响,我们于2014年10月21日至11月30日在地面和北京325 m气象塔260 m高度处同步开展了气体SO₂和亚微米颗粒物中硫酸盐(SO₄^2-)实时连续在线观测.结果显示,采暖前,北京地面SO₂浓度较低,但高层由于显著受到区域输送的影响浓度较高,两层污染物变化趋势也存在明显差异.采暖后,即APEC后,受本地供暖排放影响,SO₂和SO₄^2-浓度显著增加,两层的总体差异也相应减小,变化趋势也更为一致.湿度对SO₂的液相转化起关键作用.我们发现近地面SO₂的转化率(SOR)显著高于260 m,这主要与地面较高的湿度相关.事实上,SOR随着湿度增加而迅速增大,进一步凸显了湿度对SO₂液相氧化的影响.另外,我们也发现SO₂特别是260 m在低湿范围(RH<40%)内随湿度增加而逐渐升高,但在高湿范围(RH>50%)内则呈下降趋势,说明不同湿度范围内的来源或者生成机制可能有所不同.SO₄^2-和PM_2.5浓度均随着湿度的增加而增加,但不同湿度范围,增加速率不同.通过相关性和和后向轨迹分析表明,区域输送(特别是途经北京西部和南部的气团)和本地燃煤排放分别是采暖前后污染物的主要来源.

• Abstract：SO₂ is an important pollutant in the atmosphere. To investigate the vertical distribution of atmospheric SO₂ and its impact on the formation of secondary sulfate (SO₄^2-) during 2014 APEC summit, gaseous SO₂ and submicron sulfate were measured simultaneously in real-time at the ground level and a height of 260 m on the Beijing 325 meteorological tower from October 21 to November 30, 2014. The concentration of SO₂ was relatively low at the ground level before heating period due to low emissions from local sources, whereas it was much higher at 260 m owing to the influences of regional transport. As a result, the variations of SO₂ and sulfate at the two heights were substantially different. However, the differences between the two heights were smaller showing similar time trends after APEC. The relative humidity (RH) played an important role in affecting the variations of SO₂ and SO₄^2-. The higher RH at ground level facilitated the aqueous-phase processing of SO₂ to form SO₄^2-, leading to higher sulfur oxidation ratio (SOR) at ground level than 260 m. Indeed, SOR showed a substantial increase with the increase of humidity. In this study, we found that SO₂, especially at 260 m, increased with RH at low RH levels (RH<40%), while decreased gradually at high RH levels (RH>50%). These results illustrated different sources and formation mechanisms at different RH levels. Both SO₄^2- and PM_2.5 were observed to increase as a function of RH, yet with different increasing rates at different RH levels. The correlation and backward trajectory analysis suggested that regional transport (especially air masses passing through the south and west of Beijing) and local coal emissions were the main sources before and during heating season, respectively.

• Key words：APEC  Beijing  SO₂  sulfate  humidity

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